GUIDA AI TUBI PRESSATI PER OLEODINAMICA E ALTRI SERVIZI
GUIDA AI TUBI PRESSATI PER OLEODINAMICA E ALTRI SERVIZI
TUBI FLESSIBILI PRESSATI PER OLEODINAMICA E ALTRI SERVIZI
Si definisce “tubo assemblato” l’insieme tubo idraulico con i raccordi e le connessioni.
Le caratteristiche richieste all’assemblato sono:
- Flessibilità: Capacità di resistere le sollecitazione e assecondare la flessione e la torsione degli organi meccanici senza riportare danni.
- Stabilità: Capacità di contenere l’espansione volumetrica al fine di ottenere una corretta trasmissione dell’energia e un perfetto controllo del moto.
- Efficienza: Capacità di impedire le perdite di carico per la massima efficienza del circuito idraulico ottenibile attraverso una corretta scelta dei componenti da assemblare e della geometria della linea ideale.
Le migliori caratteristiche si possono ottenere definendo con chiarezza:
- Tipo di applicazione richiesta (linee alta pressione, linee aspirazione, linee pilota …).
- Posizione esatta dove andrà installato il tubo (difficoltà di installazione, presenza di sorgenti di calore, carichi meccanici esterni, uscita pompa …).
- Dinamica di funzionamento del macchinario (presenza di picchi di pressione, vibrazioni, flessibilità etc..).
- Caratteristiche particolari richieste (conduttività elettrica, resistenza all’abrasione, antifiamma ecc…);
- Connessioni richieste, tipo di filettatura e orientamento raccordi curvi.
- Tipo di fluido e compatibilità chimica sia interna sia esterna.
- Temperatura di lavoro e condizioni ambientali (acqua salata, presenza di agenti chimici, esposizione diretta e prolungata ai raggi solari …).
- Eventuali obblighi normativi particolari.
Misura del diametro del tubo e portata del fluido:
La scelta dei componenti va effettuata in modo da garantire una portata del fluido regolare, diminuire le di cadute di pressione evitando una eccessiva velocità e turbolenza del fluido convogliato. Per la scelta del diametro del tubo è necessario che la velocità del fluido all’interno sia inferiore ai massimi indicati:
- Linee aspirazione: 0,5-1,5 m/s
- Linee di ritorno: 1,5-3,5 m/s
- Linee di pressione: 3,0-8,0 m/s
- Linee pilota: ~5,0 m/s
Il diametro del tubo considerato è il passaggio netto interno del tubo flessibile che di norma corrisponde al dato identificativo, nel caso sia necessario sostituire un assemblato già montato sul sistema idraulico, si presume che sia stato opportunamente dimensionato per un efficiente funzionamento ma un controllo è sempre consigliabile in quanto velocità superiori a quelle indicate possono generare problemi.
Tipo di connessioni
Per una prolungata durata in servizio dell’assemblato è necessario scegliere opportunamente il tipo di connessioni da utilizzare seguendo le indicazioni fornite dal costruttore per ogni tipologia di tubo per il corretto accoppiamento (boccola + inserto) con le relative indicazioni di serraggio.
“La SAE J1273 indica chiaramente che i componenti di due produttori diversi non sono solitamente compatibili tra di loro. (Vedere anche ISO 17165-2, SAE J1273, EN 982).
Per una corretta scelta delle connessioni bisogna verificare anche:
- La capacità di tenuta alla pressione di esercizio.
- La resistenza alla corrosione.
- La presenza di vibrazioni (flange e O-ring sono consigliate in caso di elevate vibrazioni).
- Le temperature di lavoro in presenza di orings (può essere necessario un materiale specifico).
- La resistenza al fluido e alle condizioni ambientali.
La pressatura dei raccordi sui tubi deve essere conforme alle tabelle di pressatura fornite dal produttore di tubo e raccordi, detti componenti sono a loro volta conformi alla normativa EN di riferimento che tutti i tubi hanno stampata e ripetuta su tutta la lunghezza in modo da averne traccia per successivi interventi.
Pressione
La selezione del tubo flessibile e del raccordo viene fatta in modo che la pressione massima di esercizio consigliata per tali componenti sia uguale o superiore alla massima pressione del sistema.
Occorre considerare sia la pressione di lavoro statica che la cosiddetta pressione “pulsante” nei casi in cui all’interno del sistema si verifichi una variazione della pressione con un andamento sinusoidale.
La norma SAE J1927 può essere di aiuto per fare una previsione della riduzione della vita del tubo flessibile in funzione di una specifica applicazione idraulica, soprattutto in funzione dei picchi di pressione e delle frequenze pulsanti.
La verifica di transitori e picchi di pressione può essere fatta solo mediante appositi strumenti tuttavia si può in prima analisi tarare la scelta sulla base della valvola di sicurezza posta sull’impianto.
La divisione è stata effettuata considerando i range delle pressioni di esercizio:
- Basse pressioni fino a 70÷110 bar (1500 PSI);
- Medie-alte pressioni 210÷245 (3000 – 5000 PSI);
- Alte-altissime pressioni fino a 420 bar e oltre (6000 PSI).
Temperatura
La temperatura interna del fluido convogliato non deve in nessun modo superare il range di temperatura ammesso indicato sulla scheda prodotto in quanto temperature al di sopra di quella consigliata, influenzano le proprietà meccaniche della gomma accelerando il processo di invecchiamento e compromettere la durata del tubo flessibile.
Temperature al di sotto di quella consigliata ne riducono notevolmente la flessibilità, causando la fragilità della gomma e possibili crepe.
Indicativamente gran parte delle mescole possono lavorare in un intervallo di temperatura che va da -40°C a +100°C con possibili transitori (picchi) fino a 125°C e bisogna tenere in massima considerazione che l’utilizzo continuo a temperature prossime ai limiti d’esercizio indicati, riduce significativamente la vita utile del tubo (SAE J1273, DIN 20066), bisogna evitare di installare l’assemblato vicino a fonti di calore o provvedere a schermarlo opportunamente in quanto un incremento di 10°C al di sopra della temperatura massima d’esercizio può dimezzare la vita del tubo.
Ambiente esterno
Ozono, radiazioni UV, calore o agenti chimici possono attaccare il tubo flessibile e i raccordi riducendone la vita utile pertanto è necessario scegliere un opportuno rivestimento esterno che garantisca prestazioni superiori nelle più diverse e severe condizioni di impiego.
Vibrazioni e colpi di frusta
La fuoriuscita di un tubo in pressione dalla sua estremità può causare il rilascio ad alta velocità del raccordo terminale e/o pericolosi e improvvisi colpi e vibrazioni del tubo. Valutare l’utilizzo di appositi “sistemi di ritenzione protettivi” in presenza di questo tipo di rischio.
Anche le vibrazioni possono ridurre la vita del tubo pertanto, in caso di necessità, bisogna effettuare prove di vibrazione sul tubo, per verificarne ampiezza e frequenza e nel caso, utilizzare collari o altri sistemi analoghi per ridurne l’effetto.
Fluido da convogliare
L’identificazione del fluido da convogliare è molto importante per la scelta del tubo flessibile, compatibilità chimica, concentrazione, temperatura e altri parametri sono indispensabili per la selezione delle caratteristiche del tubo.
Prestare particolare attenzione a quelle applicazioni che prevedono l’utilizzo di gas o fluidi pericolosi.
Valutare l’utilizzo di copertura perforata (pin-pricking) nel caso di permeabilità del fluido attraverso il tubo (per esempio per vapore).
Il fluido idraulico sotto pressione è pericoloso e può causare gravi lesioni e rischi per la persona.
Training per i tecnici
Un opportuno training per gli operatori, il personale della manutenzione e persone che lavorano con tubi assemblati, risulta fondamentale per scongiurare eventuali pericoli.
La normativa SAE J1273 o ISO /TR 17165-2 “Raccomandazioni pratiche per l’utilizzo di tubi assemblati”, fornisce utili indicazioni in merito, in particolare nel paragrafo n.4 vengono elencati alcuni rischi potenziali legati ai sistemi e componenti idraulici in pressione.
Scadenza
I tubi oleodinamici pressati sono fatti con materiali che per varie cause degradano a prescindere dell’utilizzo pertanto i produttori danno una “scadenza di 60 mesi dalla data di produzione” se utilizzati ad una pressione costante di 2/3 di quella massima di lavoro stampata sul tubo stesso e a temperatura compresa tra +10 : +40°C.
Come è facilmente immaginabile queste condizioni teoriche nella realtà difficilmente coincideranno con quelle di lavoro in quanto pulsazioni, picchi di pressione, temperatura al di fuori dell’intervallo indicato o altre condizioni avverse sono la norma pertanto la sostituzione dovrà essere adeguatamente anticipata.
Nel caso di deterioramento anche minimo della parte esterna o dei raccordi i tubi devono essere immediatamente sostituiti indipendentemente dalla scadenza.
Per essere ancora più chiari possiamo affermare che i “tubi flessibili vanno cambiati quando ancora sono in condizione di funzionare” e non perché si è costretti a fare l’intervento a causa della loro rottura che per definizione è una condizione di pericolo.
I fermi macchina, la perdita di fluidi e di tempo costano molto più di un tubo che può facilmente essere sostituito con una manutenzione programmata.
Riparazione dei tubi flessibili con raccordi pressati
La riparazione dei tubi flessibili è vietata in ottemperanza alla normativa europea EN 982 che stabilisce in modo inequivocabile che: “I tubi flessibili precedentemente utilizzati non devono essere riutilizzati nella produzione di nuovi tubi assemblati con possibili implicazioni penali per chi non rispetta questa regola”.
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